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拉曼光谱检测技术在化学胶黏剂中应用

点击次数:169  发布时间:2021-06-01

聚氨酯胶粘剂

你固化的还好吗?

聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)或者异氰酸酯基团(-NCO-)的双组分或多组分胶粘剂。 

聚氨酯胶粘剂不仅可以粘结泡沫塑料、陶瓷、木材、织物等这类多孔性材料,还可以粘结多种金属、无机材料、塑料、橡胶、皮革等。可以说聚氨酯胶粘剂在我们的生活周围无处不在!就以汽车为例,发动机罩、滤芯器、挡风玻璃、内饰等都在使用聚氨酯胶粘剂,这归因于它的众多优点:

  • 它的胶粘力具有很好的抗冲击性能、抗剪切强度性能,在汽车部件粘结中有很好的柔韧性,起到缓冲、减震的效果;
  • 固化后具有耐水、耐介质的性能,可以提高汽车的防水性能和使用寿命;
  • 具有耐冻性、耐高温的特性,即使汽车在严寒环境中使用都能确保性能稳定;
  • 好的聚氨酯胶粘剂具有环保特性,其低VOC含量,对环境没有污染,这是很多汽车制造商的理想材料。
  • 但是让它发挥这些优势也是需要前提的,那就是必须要固化完全才可以哦~

 拉曼光谱检测技术的优势

一般情况下可以通过观察来确认固化程度,或者使用局部毁坏性实验或者红外光谱法来检验固化强度,但受限于需要取样和样品前处理过程,在成品检测中算是一种破坏性实验。
很多时候我们既不能靠观察,也不可能使用破坏性实验,比如说要检测汽车用胶粘剂固化的程度,由于它要代替螺栓、铆钉或者焊接等形式用来接合金属、塑料、玻璃等结构部件,需要用于长时间承受较大动负荷、静负荷并能长期使用,因此非破坏性方法的检测是比较理想的。

拉曼光谱方法是检测聚氨酯胶粘剂固化程度的一种非接触式、非破坏性的光谱测量方法,与红外相比最大的优势就是无需样品前处理,更不需要取样。将光斑为微米级的激光照射到想要探测的部位即可马上检测到这个位置的拉曼光谱,从而得到聚氨酯胶粘剂的固化程度。

拉曼新品Cora5001

  • 使用安东帕今年刚推出的拉曼新品Cora5001测试了2种固化程度的聚氨酯胶粘剂样品,1个样品是固化好的,比较坚固;另一个是固化不完全的,手感发粘,没什么强度。
  • 在拉曼测试过程中就可以发现2个样品明显的区别:即固化好的聚氨酯的荧光信号较低;而固化不完全的聚氨酯的荧光很强。

 两种样品的原始拉曼光谱

随后,我们对原始拉曼光谱做了一些预处理,再进行局部放大,就得到了下图所示的光谱。

两种样品预处理后的拉曼光谱

可以发现,固化好的样品在1615cm-1特征峰的峰强相较于固化不完全的要高很多,这是因为1615cm-1特征峰归属于C骨架振动,聚氨酯交联程度越高,C骨架结构数量理论上会越多,反应在拉曼光谱中其1615cm-1处的相对峰强就会越高。

拉曼光谱是反应C骨架结构特别好的一种分子光谱技术,只要光纤探头可以监测到的地方都可以轻松使用。因此,拉曼光谱用于检测聚氨酯固化程度是非常快速且有效的。

 

如果您那里有些实际检测问题在使用其他方法很难实现时,不妨来试试拉曼吧~

 
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聚氨酯胶粘剂

你固化的还好吗?

 

聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)或者异氰酸酯基团(-NCO-)的双组分或多组分胶粘剂。

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